2023高考物理一轮复习高频考点强化训练专题18 近代物理（原卷版）

专题18近代物理1.(2021·河南南阳市上学期期末)用光电管进行光电效应实验中，分别用频率不同的单色光照射到同种金属上。下列说法正确的是()A.频率较小的入射光，需要经过足够长的时间照射才能发生光电效应B.入射光的频率越大，极限频率就越大C.入射光的频率越大，遏止电压就越大D.入射光的强度越大，光电子的最大初动能就越大2.(2021·福建南平市第一次质检)单色光B的频率为单色光A的两倍，用单色光A照射到某金属表面时，从金属表面逸出的光电子最大初动能为E1。用单色光B照射该金属表面时，逸出的光电子最大初动能为E2，则该金属的逸出功为()A.E2－E1 B.E2－2E1C.2E1－E2 D.eq\f(E1＋E2,2)3.[2021·陕西渭南市教学质量检测(Ⅰ)]金属钠的逸出功为2.49eV，氢原子的能级分布如图所示，一群氢原子处于n＝4的激发态，当它们向较低的能级跃迁时发出的光照射金属钠，能使金属钠逸出光电子的光子频率有()A.1种 B.2种C.3种 D.4种4.(2021·山东潍坊市第二次高考模拟)如图所示，分别用频率为ν、2ν的光照射某光电管，对应的遏止电压之比为1∶3，普朗克常量用h表示，则()A.用频率为eq\f(1,3)ν的光照射该光电管时有光电子逸出B.该光电管的逸出功为eq\f(1,2)hνC.用2ν的光照射时逸出光电子的初动能一定大D.加正向电压时，用2ν的光照射时饱和光电流一定大5.(2021·山东青岛市统一质量检测)已知氢原子能级公式为En＝eq\f(E1,n2)，其中n为量子数。氢原子从n能级向n－1能级跃迁时释放出的能量可以使处于n能级上的氢原子电离，则n的最大值为()A.2 B.3C.2＋eq\r(2) D.46.(多选)(2021·福建泉州市第一次质检)活体生物由于需要呼吸，其体内的14C含量大致不变，死后停止呼吸，体内的14C含量开始减少。由于碳元素在自然界的各个同位素的比例一直都很稳定，人们可通过测定古木的14C含量，来估计它的大概年龄，这种方法称之为碳定年法。14C衰变为14N的半衰期约为5730年，某古木样品中14C的比例约为现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是()A.该古木的年龄约为5730年B.14C与14N具有相同的中子数C.14C衰变为14N的过程中放出β射线D.升高古木样品所处环境的温度将加速14C的衰变7.(2021·北京市密云区下学期第一次测试)一个eq\o\al(238,92)U原子核静止在磁感应强度为B的匀强磁场中，当原子核发生衰变后，它放出一个α粒子(eq\o\al(4,2)He)，其速度方向与磁场方向垂直。关于α粒子与衰变后的新核在磁场中做的圆周运动，下列说法正确的是()A.运动半径之比是45∶1B.运动周期之比是1∶117C.动能总是大小相等D.动量总是大小相等，方向相反8.(2021·山东省等级考试第二次模拟卷)如图甲为光电效应实验的电路图，利用不同频率的光进行光电效应实验，测得光电管两极间所加电压U与光电流I的关系如图乙中a、b、c、d四条曲线所示。用νa、νb、νc、νd表示四种光的频率，下列判断正确的是()A.νb＞νc＞νd＞νa B.νd＞νb＞νc＞νaC.νd＞νc＞νb＞νa D.νa＞νc＞νb＞νd9.(多选)(2021·辽宁营口市下学期3月考)某同学在研究某金属的光电效应现象时，发现该金属逸出光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示。若图线在横、纵坐标轴上的截距分别为a和－b，已知电子所带电荷量为e，由图线可以得到()A.该金属的逸出功为零B.普朗克常量为eq\f(b,a)，单位为J·HzC.当入射光的频率为2a时，逸出光电子的最大初动能为bD.当入射光的频率为3a时，遏止电压为eq\f(2b,e)10.(2021·1月重庆市学业水平选择性考试适应性测试，2)下列核反应方程正确的是()A.eq\o\al(237,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(142,56)Ba＋eq\o\al(91,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)nB.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(90,37)Rb＋eq\o\al(144,55)Cs＋2eq\o\al(1,0)nC.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(87,35)Br＋eq\o\al(146,57)La＋3eq\o\al(1,1)HD.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(90,38)Sr＋eq\o\al(136,54)Xe＋9eq\o\al(1,0)n11.(2021·山东泰安市一轮检测)下列关于核反应的说法正确的是()A.eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e是β衰变方程，eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He是核裂变方程B.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n是核裂变方程，也是氢弹的核反应方程C.eq\o\al(234,90)Th衰变为eq\o\al(222,86)Rh，经过3次α衰变，2次β衰变D.铝核eq\o\al(27,13)Al被α粒子击中后产生的反应生成物是磷eq\o\al(30,15)P，同时放出一个质子12.(2021·1月湖北学业水平选择性考试模拟演练，3)用粒子加速器加速后的质子轰击静止的锂原子核，生成两个动能均为8.919MeV的α粒子(eq\o\al(4,2)He)，其核反应方程式为：eq\o\al(1,1)H＋eq\f(7,3)Li→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(4,2)He。已知，质子质量为1.007825u，锂原子核的质量为7.016004u，α粒子的质量为4.002603u，1u相当于931MeV。若核反应释放的能量全部转化为α粒子的动能，则入射质子的动能约为()A.0.5MeVB.8.4MeVC.8.9MeVD.17.3MeV13.(2021·北京市第13中学开学测试)a、b两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，图甲是a光照射时形成的干涉图样，图乙是b光照射时形成的干涉图样。下列关于a、b两束单色光的说法正确的是()A.a光子的能量较大B.在水中a光传播的速度较小C.若用b光照射某金属没有光电子逸出，则a光照射该金属时也没有光电子逸出D.若a光是氢原子的核外电子从第三能级向第二能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子的核外电子从第四能级向第三能级跃迁时产生的14.(2021·1月广东学业水平选择考适应性测试，1)原子从高能级向低能级跃迁产生光子，将频率相同的光子汇聚可形成激光。下列说法正确的是()A.频率相同的光子能量相同B.原子跃迁发射的光子频率连续C.原子跃迁只产生单一频率的光子D.激光照射金属板不可能发生光电效应15.(2021·山东枣庄市第二次模拟)氢原子的能级图如图1所示。用氢原子从n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射的光照射逸出功为6.34eV的金属铂，下列说法正确的是()A.产生的光电子的最大初动能为6.41eVB.产生的光电子的最大初动能为12.75eVC.氢原子从n＝2能级向n＝1能级跃迁时辐射的光不能使金属铂发生光电效应D.氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射的光也能使金属铂发生光电效应16.(2021·山东泰安市多校联考)如图所示为研究光电效应的装置，金属板K所用材料为铝，已知铝的逸出功为4.2eV，以下分析正确的是()A.只要照射时间长一些，入射光光子能量小于4.2eV时，也能发生光电效应B.若入射光光子能量大于逸出功，即使光的强度很弱，也能发生光电效应C.发生光电效应时，遏止电压与入射光的频率成正比D.研究饱和光电流和遏止电压时，电源的极性相同17.(2021·浙江宁波市适应性考试)下列说法正确的是()A.大量处于基态的氢原子在某一频率的光照射下，能发出多种频率的光子，其中有一种光的频率与入射光频率相同B.卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验，证实了在原子核内部存在中子C.某种金属能否发生光电效应取决于照射光的时长D.一个eq\o\al(238,92)U原子核衰变为一个eq\o\al(206,82)Pb原子核的过程中，共发生了8次衰变18.(2021·1月辽宁普高校招生适应性测试，3)中科院近代物理研究所利用兰州重离子加速器(HIRFL)通过“熔合蒸发”反应合成超重核eq\o\al(271,110)Ds并辐射出中子。下列可能合成该超重核的原子核组合是()A.eq\o\al(64,28)Ni，eq\o\al(208,82)Pb B.eq\o\al(64,28)Ni，eq\o\al(209,83)BiC.eq\o\al(64,28)Ni，eq\o\al(207,82)Pb D.eq\o\al(64,28)Ni，eq\o\al(210,83)Bi19.(2021·云南省师大附中第五次月考)铀核裂变的产物是多样的，一种典型的情形是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n以下说法正确的是()A.该反应质量数守恒，没有质量亏损B.eq\o\al(235,92)U的中子数比eq\o\al(144,56)Ba的多91个C.eq\o\al(235,92)U的比结合能比eq\o\al(144,56)Ba的大D.eq\o\al(144,56)Ba的结合能比eq\o\al(89,36)Kr的大20.(2021·山东临沂市下学期一模)2019年8月我国已经建成了新托卡马克(EAST)装置一中国环流器二号M装置(HL—2M)，为“人造太阳”创造了条件，其等离子温度有望超过2亿摄氏度，将中国的聚变堆技术提升到了新的高度。设该热核实验反应前氘核(eq\o\al(2,1)H)的质量为m1，氚核(eq\o\al(3,1)H)的质量为m2，反应后氦核(eq\o\al(4,2)He)的质量为m3，中子(eq\o\al(1,0)n)的质量为m4。关于聚变的说法正确的是()A.核裂变比核聚变更为安全、清洁B.由核反应过程质量守恒可知m1＋m2＝m3＋m4C.两个轻核结合成质量较大的核，比结合能较聚变前减少D.HL—2M中发生的核反应方程式是eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n21.(2021·河北张家口市模拟)利用如图甲所示的电路完成光电效应实验，金属的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系如图乙所示，图乙中U1、ν1、ν0均已知，电子电荷量用e表示。入射光频率为ν1时，下列说法正确的是()A.光电子的最大初动能Ek＝eU1－hν0B.由Uc－ν图象可求得普朗克常量h＝eq\f(eU1,ν1－ν0)C.滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一直增加D.把电源正负极对调之后，滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一直增加22.(多选)(2021·福建泉州市第二次质检)如图甲为研究光电效应的实验装置，用频率为ν的单色光照射光电管的阴极K，得到光电流I与光电管两端电压U的关系图线如图乙所示，已知电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，则()A.测量遏止电压Uc时开关S应扳向“1”B.只增大光照强度时，图乙中Uc的值会增大C.只增大光照强度时，图乙中I0的值会减小D.阴极K所用材料的极限频率为eq\f(hν－eUc,h)23.(2021·山东青岛巿一模)常言道，万物生长靠太阳，追根溯源，地球上消耗的能量绝大部分是来自太阳内部持续不断地发生核反应释放出的核能。在太阳内部发生的典型核反应方程是4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2X，这个核反应释放出的能量为ΔE，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是()A.该核反应属于裂变反应B.方程中的X为电子(eq\o\al(0,－1)e)C.该核反应前后质量数守恒，因而反应前后总质量保持不变D.该核反应过程产生的质量亏损为Δm＝eq\f(ΔE,c2)24.(2021·山东省等级考试物理模拟卷)秦山核电站是我国第一座核电站，其三期工程采用重水反应堆技术，利用中子(eq\o\al(1,0)n)与静止氘核(eq\o\al(2,1)H)的多次碰撞，使中子减速。已知中子某次碰撞前的动能为E，碰撞可视为弹性正碰。经过该次碰撞后，中子损失的动